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Which method to measure dentomaxillary discrepancy?

Date post: 01-Jan-2017
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Summary Tooth-size assessment is a useful indicator of dental crowding which constitutes one of the main parameters in tooth-size arch- length discrepancy (TSALD). Systematic TSALD evaluation is imperative in all patients consulting for dentofacial orthopedic treatment. The present study aims to compare four measurement techniques for calibrating tooth size. It was performed on casts taken from 30 Moroccan patients consulting at the Dentofacial Orthopedics Department of the Rabat School of Dentistry. Four measurement methods were used to calculate the largest mesio- distal diameter of mandibular teeth mesial to the first molars. Statistical analysis showed that the methods using a digital caliper, the analog vernier caliper and the computerized tech- nique are reliable, accurate, and interchangeable. In contrast, the analog caliper with no vernier is less accurate. Ó 2010 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved R esum e L’ etude des dimensions des dents permet d’ evaluer l’encom- brement dentaire qui est un des principaux param etres d’une dysharmonie dentomaxillaire ; calcul e syst ematiquement pour chaque patient consultant en orthop edie dentofaciale. La pr esente etude a pour objectif de comparer entre quatre m ethodes de mesure de la taille des dents. Elle a et er ealis ee sur 30 moulages de patients marocains ayant consult e au service d’orthop edie dentofaciale de la facult e de m edecine dentaire de Rabat. Elle consiste en la mesure du plus grand diam etre m esiodistal des dents mandibulaires en avant des premi eres molaires par les quatre m ethodes de mesure. L’analyse statistique a d emontr e que les m ethodes utilisant le pied a coulisse num erique, le pied a coulisse ana- logique avec vernier et l’outil informatique sont fiables, pr ecises et peuvent ^ etre interchangeables. Alors que la m ethode a l’aide du pied a coulisse analogique sans tenir compte du vernier est moins pr ecise, d’ou‘ l’int er ^ et de l’utilisa- tion de ce dernier. Ó 2010 CEO. E ´ dite´par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s Original article Article original Ó 2010 CEO Published by / E ´ dite ´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re ´serve ´s Which method to measure dentomaxillary discrepancy? Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m ethode de mesure ? Salwa REGRAGUI a, , Asmae DAKKA a , Fakhita REGRAGUI b , Abdelaziz BOUKLOUZ c , Fatima ZAOUI a a D epartement d’ODF, facult e de m edecine dentaire de Rabat, universit e Mohamed V, Souissi, Morocco b Facult e des sciences de Rabat, universit e Mohamed V, Souissi, Morocco c Facult e de m edecine de Rabat, universit e Mohamed V, Souissi, Morocco Available online: 4 March 2010 / Disponible en ligne : 4 mars 2010 Correspondence and reprints / Correspondance et tir es a part : Salwa REGRAGUI, Immeuble 24, appartement 15, r esidence Joli, coin B, rue Haroun Errachid, Agdal, 10.080 Rabat, Morocco. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] 64 International Orthodontics 2010 ; 8 : 64-77 doi:10.1016/j.ortho.2009.12.005
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Page 1: Which method to measure dentomaxillary discrepancy?

� 2010 CEO. Published breserved

� 2010 CEO

64

Original articleArticle original

Published by / Edite par Elsevier Masson SASAll rights reserved / Tous droits reserves

Which method to measure dentomaxillarydiscrepancy?

Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) :quelle m�ethode de mesure ?

Salwa REGRAGUIa,�, Asmae DAKKAa, Fakhita REGRAGUIb, Abdelaziz BOUKLOUZc,Fatima ZAOUIa

aD�epartement d’ODF, facult�e de m�edecine dentaire de Rabat, universit�e Mohamed V, Souissi,MoroccobFacult�e des sciences de Rabat, universit�e Mohamed V, Souissi, MoroccocFacult�e de m�edecine de Rabat, universit�e Mohamed V, Souissi, Morocco

Available online: 4 March 2010 / Disponible en ligne : 4 mars 2010

SummaryTooth-size assessment is a useful indicator of dental crowdingwhich constitutes one of the main parameters in tooth-size arch-length discrepancy (TSALD). Systematic TSALD evaluation isimperative in all patients consulting for dentofacial orthopedictreatment. The present study aims to compare four measurementtechniques for calibrating tooth size. It was performed on caststaken from 30 Moroccan patients consulting at the DentofacialOrthopedics Department of the Rabat School of Dentistry. Fourmeasurement methods were used to calculate the largest mesio-distal diameter of mandibular teeth mesial to the first molars.Statistical analysis showed that the methods using a digitalcaliper, the analog vernier caliper and the computerized tech-nique are reliable, accurate, and interchangeable. In contrast,the analog caliper with no vernier is less accurate.

y Elsevier Masson SAS. All rights

R�esum�e

L’�etude des dimensions des dents permet d’�evaluer l’encom-brement dentaire qui est un des principaux param�etres d’unedysharmonie dentomaxillaire ; calcul�e syst�ematiquementpour chaque patient consultant en orthop�edie dentofaciale.La pr�esente �etude a pour objectif de comparer entre quatrem�ethodes demesure de la taille des dents. Elle a �et�e r�ealis�eesur 30 moulages de patients marocains ayant consult�e auservice d’orthop�edie dentofaciale de la facult�e de m�edecinedentaire de Rabat. Elle consiste en la mesure du plusgrand diam�etre m�esiodistal des dents mandibulaires enavant des premi�eres molaires par les quatre m�ethodes demesure. L’analyse statistique a d�emontr�e que les m�ethodesutilisant le pied �a coulisse num�erique, le pied �a coulisse ana-logique avec vernier et l’outil informatique sont fiables,pr�ecises et peuvent etre interchangeables. Alors que lam�ethode �a l’aide du pied �a coulisse analogique sans tenircompte du vernier est moins pr�ecise, d’ou‘ l’int�eret de l’utilisa-tion de ce dernier.� 2010 CEO. Edite par Elsevier Masson SAS. Tous droitsreserves

�Correspondence and reprints / Correspondance et tir�es �a part :

Salwa REGRAGUI, Immeuble 24, appartement 15, r�esidence Joli, coin B, rue HarounErrachid, Agdal, 10.080 Rabat, Morocco.e-mail address / Adresse e-mail : [email protected]

International Orthodontics 2010 ; 8 : 64-77doi:10.1016/j.ortho.2009.12.005

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Which method to measure dentomaxillary discrepancy?Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m�ethode de mesure ?

Key-words

·Dental crowding.·Measurement techniques.

·Tooth size.

Introduction

Tooth-size jaw length discrepancy (TSALD) is the most fre-quent reason why patients consult in orthodontics. It is definedas a disparity between the mesiodistal size or diameter of theteeth and the dimension of the corresponding alveolar arches[1–3].TSALD is diagnosed by noting a number of the patient’sclinical and radiological signs. However, the decision whetherto extract certain teeth in order to adapt dental volume to thealveolar dimension requires accurate calibration.

In addition to the value of the curve of Spee and incisorrepositioning, dental crowding is one of the main parametersinvolved in TSALD calculations.Crowding C = available space � required space.Required space is defined as the sum of the mesiodistaldiameters of the 10 teeth mesial to the lower first molarsand available space is the length of the corresponding alve-olar arch. Accurate measurements of the dental dimensionsare therefore needed in order to assess the required space[5,6].The aim of the present study is to compare four techniquesfor measuring the size of teeth in a Moroccan samplepopulation.

Material and method

Sample population

Thirty patients aged between 15 and 35 years were selectedfrom patients consulting at the Dentofacial OrthopedicDepartment at the Consultation and Dental TreatmentCenter in Rabat, Morocco.Our selection criteria were the following:— complete eruption of the permanent teeth from right firstmolar to left first molar;— absence of caries, proximal obturations or prostheticreconstructions liable to modify the size of the teeth;

— absence of dental malformations.

Stages of the study

The study comprised the following stages.Construction of a plaster cast from an alginate impression foreach individual. Appropriate precautions were taken to avoidsize variations and to obtain good quality casts.

International Orthodontics 2010 ; 8 : 64-77

Mots-cl�es

·Encombrement dentaire.

·M�ethode de mesure.

·Dimensions dentaires.

Introduction

La dysharmonie dentomaxillaire (DDM) est la cause deconsultation la plus fr�equente en orthodontie. Elle est d�efiniecomme une disproportion entre la taille ou le diam�etrem�esiodistal des dents et le p�erim�etre des arcades alv�eolairescorrespondantes [1–3].Le diagnostic de la DDM se fait en relevant, chez le patient,certains signes cliniques et radiologiques ; mais la d�ecisiond’extraire ou non certaines dents pour adapter le volume den-taire au p�erim�etre alv�eolaire n�ecessite son calcul avecpr�ecision.Outre la mesure de la courbe de Spee et le repositionnementincisif, l’encombrement dentaire est l’un des principaux para-m�etres de calcul de la DDM.Encombrement E = espace disponible � espace n�ecessaire.L’espace n�ecessaire �etant la somme des diam�etresm�esiodistaux des dix dents en avant des premi�eres molairesinf�erieures et l’espace disponible �etant le p�erim�etre del’arcade alv�eolaire correspondante. Ainsi, l’�evaluation del’espace n�ecessaire implique une mesure pr�ecise des dimen-sions dentaires [5,6].La pr�esente �etude a pour objectif de comparer entre quatreoutils de mesure de la taille des dents sur un �echantillonmarocain.

Mat�eriel et m�ethode

�Echantillon

Nous avons s�electionn�e 30 patients entre 15 et 35 ans ayantconsult�e au service d’orthop�edie dentofaciale du centre deconsultation et de traitement dentaire de Rabat.

Nos crit�eres de s�election sont :— l’�eruption compl�ete des dents permanentes de la premi�eremolaire droite �a la premi�ere molaire gauche ;— l’absence de caries, d’obturations proximales ou de recon-structions proth�etiques susceptibles de modifier la taille desdents ;

— l’absence de malformations dentaires.

�Etapes de l’�etude

Nous avons suivi les �etapes suivantes.La r�ealisation du moulage en platre �a partir d’une empreinte �al’alginate pour chaque sujet, en prenant les pr�ecautionsn�ecessaires pour ne pas avoir de variations dimensionnelleset obtenir des moulages de bonne qualit�e.

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Salwa REGRAGUI et al.

Measurement of the largest mesiodistal diameter of the man-dibular teeth mesial to the 1st molars using different methods:

— analog (manual) caliper with no vernier;

— analog caliper with vernier;— digital (electronic) caliper;— computerized instrument.Calculation of the sum of the mesiodistal diameters of themandibular teeth mesial to the first molars.Statistical analysis using the correlation test and the Blandand Altman test [7,8].

Implementation of measuring devices

Analog caliper(fig. 1, 2)The manual caliper is a measuring instrument designed togauge and check small distances. It consists of a fixed rulegraduated in millimeters equipped with a sliding vernier. Thevernier is a graduated scale, attached to the foot of the caliperdesigned to enhance the accuracy of the analog reading. Thisdevice was invented in 1631 by the mathematician PierreVernier. The vernier comprises a first, lead mark, and nineother marks graduated from 1 to 9 at intervals of 0.1 mm. Themark on the vernier coinciding with one of the lines on thefixed part (of whatever kind) gives the figures in tenths of amm.

If the user uses only the main mark, the calliper is accurate towithin 0.5 mm whereas it is accurate to within 0.1 or 0.01 mmaccording to the graduations when using a vernier or dial andpointer.

Fig. 1: Measuring the size of aFig. 1 :Mesure de la taille d’une d

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La mesure du plus grand diam�etre m�esiodistal des dentsmandibulaires en avant des premi�eres molaires avecdiff�erentes m�ethodes :— pied �a coulisse analogique (manuel) sans utilisation duvernier ;— pied �a coulisse analogique avec utilisation du vernier ;— pied �a coulisse num�erique (�electronique) ;— outil informatique.Le calcul de la somme des diam�etres m�esiodistaux des dentsmandibulaires en avant des premi�eres molaires.L’analyse statistique, r�ealis�ee par le test de corr�elation et parle test de Bland et Altman [7,8].

Utilisation des outils de mesure

Le pied �a coulisse analogique(fig. 1, 2)Le pied �a coulisse manuel est un instrument de mesure des-tin�e �a la d�etermination et au controle de petites distances. Il secompose d’une r�egle fixe gradu�ee enmillim�etre et d’un verniercoulissant. Le vernier est une r�eglette gradu�ee, appos�ee sur lepied �a coulisse pour permettre d’am�eliorer la pr�ecision delecture analogique. Il fut invent�e en 1631 par le math�ematicienPierre Vernier. Le vernier comporte un premier trait, le traitprincipal, et neuf autres traits gradu�es de 1 �a 9 et s�epar�esentre eux de 0,1 mm. Le trait du vernier qui est en correspon-dance avec un des traits de la partie fixe (quel qu’il soit) donnele chiffre des dixi�emes de millim�etre.Si l’utilisateur se sert uniquement du trait principal, le pied �acoulisse donne une pr�ecision de 0,5 mm, alors qu’il permetd’atteindre une pr�ecision de 0,1 ou de 0,01 mm selon lesgraduations de l’instrument grace �a un vernier ou �a un cadrant�a aiguille.

tooth using an analog caliper.ent par le pied �a coulisse analogique.

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Most often, when calculating the required space, orthodontistsdo not use the vernier. Consequently, we measured teeth withand without the use of a vernier.

Le plus souvent, dans le calcul de l’espace n�ecessaire, lesorthodontistes n’utilisent pas le vernier. Pour cette raison, nousavons pris les mesures des dents avec et sans utilisation duvernier.

Fig. 2: Reading the vernier on a caliper.Fig. 2 : Principe de lecture du vernier sur un pied �a coulisse.

International Orthodontics 2010 ; 8 : 64-77 67

Which method to measure dentomaxillary discrepancy?Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m�ethode de mesure ?

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Fig. 3: Measuring the size of a tooth using a digital caliper.Fig. 3 :Mesure de la taille d’une dent par le pied �a coulisse num�erique.

Salwa REGRAGUI et al.

The digital caliper(fig. 3)The digital caliper shows the measurement directly via aliquid crystal display mounted on the sliding part and usesthe linear potentiometer principle. Its main advantagesare:

Fig. 4: Measuring the size oArchicad software.Fig. 4 : Mesure automatique d

Archicad.

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Le pied �a coulisse num�erique(fig 3)Le pied �a coulisse num�erique affiche directement la mesureavec un afficheur �a cristaux liquides mont�e sur la partie cou-lissante. Il utilise le principe du potentiom�etre lin�eaire. Sesprincipaux avantages sont :

f a tooth automatically using the

e la taille des dents par le logiciel

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Which method to measure dentomaxillary discrepancy?Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m�ethode de mesure ?

— direct reading with an accuracy of W0.01 mm;— the cursor can return to zero whatever the position of thejaw;— computerized recording via an RS232 port for statisticscompilation or other purposes.Computerized toolTooth measuring involves the following steps:— acquisition of 2D images from the occlusal view cast usingan Olympus digital camera with a resolution of 2 M pixelsmounted on a support to maintain a constant distance betweenthe camera and the cast;— transfer of the cast photo onto Archicad (design and cali-bration software) and scaling (image processing);— automatic gauging by Archicad of the largest mesiodistaldiameter taken from a calibrated distal point and a mesialpoint (fig. 4).

Results

Several tables list the measurements of the mandibular teethmesial to the first molars in the chosen specimen population,using the four following methods:— analog caliper with no vernier (methpac);

Table IMeasurements of the mesiodistal diameters of the mandibularteeth mesial to the first molars using four measurementmethods on a sample cast.

Cast no 1 /Mod�ele no 1

Tooth measured /Identificationde la dent

Method using analogcaliper with no vernier /M�ethode par pied�a coulisse analogiquesans vernier

Right / Droite Inc Cent 5

Inc Lat 5

Canine 6

1st PM / 1re 7

2nd PM / 2e 7.5

Left / Gauche Inc Cent 5

Inc Lat 5

Canine 6

1st PM / 1re 7

2nd PM / 2e 7.5

Inc Cent: Central Incisor; Inc Lat: Lateral Incisor; 1st PM: 1st Premolar; PM: premolar.Inc Cent : incisive centrale ; Inc Lat : incisive lat�erale ; 1st PM : 1epr�emolaire ;PM : pr�emolaire.

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— une lecture directe avec une pr�ecision de W0,01 mm ;— une remise �a z�ero du curseur �a n’importe quelle position dubec ;— un enregistrement informatique via une prise RS232 pourpermettre la r�ealisation de statistique ou autre.L’outil informatiqueLe mesurage des dents suit les �etapes suivantes :— l’acquisition des images 2D du moulage en vue occlusale �al’aide d’un appareil photo num�erique Olympus de r�esolution2 M pixels mont�e sur un support pour maintenir constante ladistance entre l’appareil et le moulage ;— le transfert de l’image du moulage sur Archicad (logiciel dedessin et de mesure) et mise �a l’�echelle (traitement d’image) ;— la mesure automatique par Archicad du plus grand dia-m�etre m�esiodistal de chaque dent �a partir de la d�eterminationd’un point distal et d’un point m�esial (fig. 4).

R�esultats

Plusieurs tableaux regroupent les mesures des dents mandi-bulaires en avant des premi�eres molaires de l’�echantillonchoisi, r�ealis�ees par quatre m�ethodes �a savoir :— la m�ethode par le pied �a coulisse analogique sans vernier(methpac) ;

Tableau IMesures des diam�etres m�esiodistaux des dentsmandibulaires en avant des premi�eres molaires par quatrem�ethodes de mesure pour un moulage de l’�echantillon.

Method using analogcaliper with vernier /M�ethode par pied�a coulisse analogiqueavec vernier

Method using digitalcalliper / M�ethodepar pied �a coulissenum�erique

Computerizedmethod /M�ethodeinformatis�ee

5.3 5.35 5.44

5.6 5.65 5.65

6.3 6.39 6.41

7.1 7.17 7.18

7.5 7.54 7.6

5 5.15 5.1

5.6 5.52 5.63

6.4 6.63 6.63

6.8 6.92 7

7.7 7.75 7.76

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Table IISum of the mesiodistal diameters of the mandibular teethmesial to the first molars.

Tableau IISomme des diam�etres m�esiodistaux des dents mandibulairesen avant des premi�eres molaires.

Method using analogcaliper with no vernier /M�ethode avec le pied�a coulisse analogiquesans vernier

Method using analogcaliper with vernier /M�ethode avec le pied�a coulisse analogiqueavec vernier

Computerizedmethod / M�ethodeinformatis�ee

Method using digitalcaliper / M�ethodeavec le pied�a coulissenum�erique

Cast no 1 / Mod�ele no 1 61 63.3 64.4 64.07

Cast no 2 / Mod�ele no 2 62 63.9 64.7 64.77

Cast no 3 / Mod�ele no 3 61 62.5 63.14 63.19

Cast no 4 / Mod�ele no 4 62 65.2 65.54 65.65

Cast no 5 / Mod�ele no 5 53.5 57.6 57.79 57.37

Cast no 6 / Mod�ele no 6 56.5 60.8 61.27 61.25Cast no 7 / Mod�ele no 7 62.5 62.6 63.09 63.28

Cast no 8 / Mod�ele no 8 63.5 63.4 63.44 63.31

Cast no 9 / Mod�ele no 9 59 60.2 60.23 60.33

Cast no 10 / Mod�ele no 10 58.5 61.1 61.04 60.87

Cast no 11 / Mod�ele no 11 60.5 63.9 64.13 64.06

Cast no 12 / Mod�ele no 12 61 63 63.51 63.5Cast no 13 / Mod�ele no 13 61.5 63.3 63.33 63.27

Cast no 14 / Mod�ele no 14 62.5 63.7 63.73 63.66

Cast no 15 / Mod�ele no 15 62.5 64.4 64.32 64.15

Cast no 16 / Mod�ele no 16 59 60 60.22 60.1

Cast no 17 / Mod�ele no 17 66 66.4 66.57 66.57

Cast no 18 / Mod�ele no 18 67 67.5 67.8 67.37

Cast no 19 / Mod�ele no 19 58.5 61 61.3 61.08

Cast no 20 / Mod�ele no 20 62 61.4 61.18 61.19

Cast no 21 / Mod�ele no 21 65.5 66.3 66.14 66.21

Cast no 22 / Mod�ele no 22 64.5 65 65.05 64.82

Cast no 23 / Mod�ele no 23 66 68.1 68.14 68.19

Cast no 24 / Mod�ele no 24 67 67.2 67.04 67.08

Cast no 25 / Mod�ele no 25 65 65 65.05 64.33

Cast no 26 / Mod�ele no 26 60.5 62.6 62.81 62.72

Cast no 27 / Mod�ele no 27 64.5 64.7 64.87 64.69

Cast no 28 / Mod�ele no 28 59 59.7 59.77 59.78

Cast no 29 / Mod�ele no 29 66 67.8 68.22 67.33

Cast no 30 / Mod�ele no 30 67 69.4 69.89 69.14

70 International Orthodontics 2010 ;8 : 64-77

Salwa REGRAGUI et al.

Page 8: Which method to measure dentomaxillary discrepancy?

— analog caliper with vernier (methpacv);

— digital or electronic caliper (methpae);

— computerized method (methinf).However, for the purposes of this paper, we were unable toshow all the measurement tables and have selected one atrandom as an illustration (Table I).

— la m�ethode par le pied �a coulisse analogique avec vernier(methpacv) ;— la m�ethode par le pied �a coulisse num�erique ou�el�ectronique (methpae) ;— la m�ethode informatis�ee (methinf).N�eanmoins, pour l’article, nous n’avons pas pumettre tous lestableaux des mesures et nous en avons choisi un au hasardpour l’illustration (Tableau I).

Fig. 5: Diagram D1 showing the correlation between the digitalcaliper and the analog caliper without vernier techniques.Fig. 5 : Diagramme D1 de corr�elation entre la m�ethode par le pied �a

coulisse num�erique et la m�ethode par le pied �a coulisse analogique

sans vernier.

Fig. 6: Diagram D2 showing the correlation between the digitalcaliper and the analog caliper with vernier techniques.Fig. 6 : Diagramme D2 de corr�elation entre la m�ethode par le pied �a

coulisse num�erique et la m�ethode par le pied �a coulisse analogique

avec vernier.

International Orthodontics 2010 ; 8 : 64-77 71

Which method to measure dentomaxillary discrepancy?Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m�ethode de mesure ?

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Salwa REGRAGUI et al.

— the Table II shows the sum of the mesiodistal diameters ofthe mandibular teeth mesial to the first molars for all the castsin the sample;— the diagrams D1, D2 and D3 show the correlation betweenthe calibration methods (fig. 5, 6, 7);— graphs G1, G2 and G3 show a comparison between thecalibration methods applying the Bland and Altman test(fig. 8, 9, 10);— the Table III summarizes the results of the Bland andAltman test.

Fig. 8: Graph G1: Bland and Altmques: comparison of the digital calipvernier methods.Fig. 8 : Graphique G1 de Bland e

mesure : la m�ethode par le pied �a c

par le pied �a coulisse analogique sa

Fig. 7: Diagram D3 showing thecaliper and the computerized measuFig. 7 : Diagramme D3 de corr�elatio

coulisse num�erique et la m�ethode in

72

— le Tableau II repr�esente la somme des diam�etresm�esiodistaux des dents mandibulaires en avant des pre-mi�eres molaires pour tous les mod�eles de l’�echantillon ;— les diagrammes D1, D2 et D3 montrent la corr�elation entreces m�ethodes de mesure (fig. 5, 6, 7) ;— les graphiques G1, G2 et G3 repr�esentent la comparaisonentre ces m�ethodes de mesure par le test de Bland et Altman(fig. 8, 9, 10) ;— le Tableau III r�esume les r�esultats du test de Bland etAltman.

an test of measurement techni-er and the analog caliper without

t Altman de deux m�ethodes de

oulisse num�erique et la m�ethode

ns vernier.

correlation between the digitalrement techniques.n entre la m�ethode par le pied �a

formatis�ee.

International Orthodontics 2010 ;8 : 64-77

Page 10: Which method to measure dentomaxillary discrepancy?

Discussion

A comparison based on a calculation of the correlation coef-ficient r shows that the measurements obtained using the fourcomparedmethods are related. In effect, the correlation values

Discussion

La comparaison bas�ee sur le calcul du coefficient de corr�ela-tion r montre que les mesures obtenues par les quatrem�ethodes compar�ees en paires sont li�ees. En effet, les

Fig. 9: Graph G2: Bland and Altman test of measurement techni-ques: comparison of the digital caliper and the analog caliper withvernier methods.Fig. 9 : Graphique G2 de Bland et Altman de deux m�ethodes de

mesure : la m�ethode par le pied �a coulisse num�erique et la m�ethode

par le pied �a coulisse analogique avec vernier.

Fig. 10: Graph G3: Bland and Altman test of measurement techni-ques: comparison of the digital caliper and the computerized mea-surement methods.Fig. 10 : Graphique G3 de Bland et Altman de deux m�ethodes de

mesure : la m�ethode par le pied �a coulisse num�erique et la m�ethode

informatis�ee.

International Orthodontics 2010 ; 8 : 64-77 73

Which method to measure dentomaxillary discrepancy?Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m�ethode de mesure ?

Page 11: Which method to measure dentomaxillary discrepancy?

Table IIIResults of the Bland and Altman test.

Tableau IIIR�esultats du test de Bland et Altman.

Bias (in mm) / Le biais (en mm) Accuracy (in mm) / La pr�ecision (en mm)

Graph G1 / Graphique G1 �1.6 2.7

Graph G2 / Graphique G2 0.08 0.72

Graph G3 / Graphique G3 0.15 0.51

Salwa REGRAGUI et al.

obtained (r = 0.9959 between the digital caliper and the com-puterized method; r = 0.9915 between the digital calipermethod and the analog calipeer with a vernier; r = 0.9129between the digital caliper and the analog caliper with novernier) are very close to 1. This signifies that there is a strongassociation between these calibration methods.

However, although a correlation exists, it does not show thatthese methods are equivalent and interchangeable.

To do so, we used the Bland and Altman test [7,8] whichdescribes the difference between means values. This test cal-culates the accuracy by the bias (the mean of the differencesbetween two measurements represented on the graph by amedian horizontal straight line) and the accuracy (95% con-fidence interval of the differences between the two measure-ments on either side of this straight line W1.96 SD).Thus, if the accuracy is less than the predetermined margin ofaccuracy of 1 mm (in orthodontics we can tolerate a 1 mmerror per arch when calculating the required space), the meth-ods can be considered to be interchangeable. The results ofthis test are given in the form of three graphs (G1, G2, G3) andare summarized in Table III.Graph G1 comparing the digital caliper with the analog caliperwith no vernier revealed poor measurement accuracy (i.e. ahigh bias of �1.6) and considerable imprecision: 1.1 –(�1.6) = 2.7 > 1.In contrast, in graph G2 comparing the digital calliper and theanalog calliper with vernier and in G3 comparing the digitalcalliper and the computerized instrument, we obtained excel-lent measurement accuracy (i.e. very low biases of 0.08 and0.15 respectively) and high precision less than 1 with values of0.72 and 0.52, respectively.

Consequently, we can deduce that the methods using thecomputerized instrument, the digital caliper and the analogcaliper with vernier are interchangeable.

On the other hand, themethod using the analog caliper withouta vernier is not interchangeable with the other methods and istherefore less accurate.Furthermore, the study conducted by Othman and Harradine[9] comparing tooth measurements made with the manual and

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valeurs de corr�elation obtenues : (r = 0,9959 entre lam�ethodeavec le pied �a coulisse num�erique et lam�ethode informatis�ee ;r = 0,9915 entre la m�ethode avec le pied �a coulisse num�eriqueet lam�ethode avec le pied �a coulisse analogique avec vernier ;r = 0,9129 entre la m�ethode avec le pied �a coulisse num�eriqueet la m�ethode avec le pied �a coulisse analogique sans vernier)sont tr�es proches de 1. Cela signifie qu’il y a une forte associa-tion entre ces m�ethodes de mesure.Mais malgr�e l’existence de cette corr�elation, elle ne montrepas que ces m�ethodes sont �equivalentes et peuvent etreinterchang�ees.Pour cela, nous avons utilis�e le test de Bland et Altman [7,8]qui donne une vue descriptive de la diff�erence des moyennes.Ce test permet d’estimer l’exactitude par le biais (la moyennedes diff�erences entre deux mesures repr�esent�ees sur le gra-phique par la droite horizontale m�ediane) et la pr�ecision (inter-valle de confiance �a 95 % des diff�erences entre les deuxmesures de part et d’autre de cette droite �a W1,96 SD).Ainsi, si la pr�ecision est inf�erieure �a la pr�ecision fix�ee �a priori �a1 mm (en orthodontie, nous pouvons tol�erer une erreur de1 mm par arcade dans le calcul de l’espace n�ecessaire), nouspouvons consid�erer que les m�ethodes sont interchangeables.Les r�esultats de ce test sont exprim�es sous forme de troisgraphiques (G1, G2, G3) et r�esum�es dans le Tableau III.Le graphique G1 comparant le pied �a coulisse num�erique et lepied �a coulisse analogique sans vernier a montr�e une faibleexactitude des mesures (c’est-�a-dire un biais �elev�e de �1,6)et une grande impr�ecision : 1,1 – (�1,6) = 2,7 > 1.En revanche, pour les graphiques G2 comparant le pied �acoulisse num�erique et le pied �a coulisse analogique avec ver-nier et G3 comparant le pied �a coulisse num�erique et l’outilinformatique, nous avons obtenu une grande exactitude desmesures (c’est-�a-dire des biais tr�es faibles qui sont respecti-vement 0,08 et 0,15) et une grande pr�ecision inf�erieure �a 1dont les valeurs sont respectivement 0,72 et 0,51.De ce fait, nous pouvons d�eduire que lam�ethode informatis�ee,la m�ethode du pied �a coulisse num�erique et la m�ethodedu pied �a coulisse analogique avec vernier sontinterchangeables.En revanche, la m�ethode du pied �a coulisse analogique sansvernier n’est pas interchangeable avec les autresm�ethodes etdonc elle est moins pr�ecise.Par ailleurs, l’�etude men�ee par Othman et Harradine [9]comparant la mesure des dents par les pieds �a coulisse

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Which method to measure dentomaxillary discrepancy?Calcul de la dysharmonie dentomaxillaire (DDM) : quelle m�ethode de mesure ?

the electronic calipers showed that there was no differenceregarding measurement reproducibility but that the formermethod took longer (8.9 minutes) than the latter (3.5 minutes).

Other authors such as Paredes et al. [10] and Tomassetti et al.[11] compared automatic dental calibration using the comput-erized technique as opposed to the classical manual method.The results obtained were similar although the computerizedmethod had the advantage of being simple, quick and sensitiveas well as providing easier storage of the digitalized casts forpossible future use.Paredes et al. [10] analysed tooth measurements using thecomputerized technique after scanning the casts. The corre-lation coefficients of the two methods were high and similar(r = 0.976).Tomassetti et al. [11], for their part, compared direct toothmeasurements using the manual caliper with three measure-ment techniques involving computer software after digitaliza-tion of the cast photographs: QuickCeph, Hamilton Arch ToothSystem (HATS), and OrthoCad. They observed that there wereno statistically significant differences between the tooth mea-surements but that the manual method and the HATS tech-nique displayed the highest correlation coefficient (r = 0.8)followed by OrthoCad (r = 0.7) and by QuickCeph (r = 0.4).

The time needed to apply each of these four methods was alsoanalyzed. The QuickCeph method was the quickest (1.85 min-utes) followed by HATS (3.40 minutes), OrthoCad (5.37 min-utes) and, finally, by the manual caliper technique(8.06 minutes).We have also observed variations in themeasurement methodsimplemented in studies using dental calibration for differentorthodontic applications. Thus:

— the manual caliper with vernier was used by Harris [12],Terk and Assor [13] and Santaro et al. [14];— the electronic caliper was used by Baydas et al. [15], Yusaland Sari [16], Fattahi et al. [17], Puri and Pradhan [18] andPoosti and Jalali [19].Others, benefiting from technological progress, have selectedto use the computerized technique: Regragui et al. [20],Paredes et al. [21] and Othman et Harradine [22].

Conclusion

In conclusion to this study, we can state that, in contrast withthe manual caliper with no vernier, the tooth measurementtechniques using the digital caliper, the analog caliper withvernier and the computerized technique display the samedegree of reliability and accuracy.

Consequently, the choice of the most effective method willdepend upon its characteristics.The computerized technique uses very expensive software,demands that the user possess the necessary technical skills,

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manuel et �electronique a montr�e qu’il n’y avait pas de diff�er-ence dans la reproductibili�e des mesures, mais que la pre-mi�ere demandait plus de temps (8,9 minutes) que la deuxi�eme(3,5 minutes).D’autres auteurs tels Paredes et al. [10] et Tomassetti et al.[11] ont compar�e la mesure automatique des dents par l’outilinformatique �a la m�ethode manuelle classique. Les r�esultatsdes mesures obtenues �etaient similaires mais la m�ethodeinformatique alliait en plus simplicit�e, rapidit�e, sensibilit�e �al’avantage qu’elle pr�esentait pour le stockage des moulagesnum�eris�es pour d’�eventuelles utilisations.En effet, Paredes et al. [10] ont �etudi�e les mesures des dentspar l’outil informatique apr�es le scan des moulages : les coef-ficients de corr�elation des deux m�ethodes �etaient �elev�es etsimilaires (r = 0,976).Tomassetti et al. [11], quant �a eux,ont compar�e la mesuredirecte des dents par le pied �a coulisse manuel �a trois techni-ques de mesure utilisant des logiciels informatiques apr�esnum�erisation des photos des moulages : QuickCeph,Hamilton Arch Tooth System (HATS) et OrthoCad. Ils ontaffirm�e qu’il n’y avait pas de diff�erences statistiquement sig-nificatives entre les mesures dentaires mais que la m�ethodemanuelle ainsi que la technique HATS pr�esentent le coeffi-cient de corr�elation le plus �elev�e (r = 0,8) suivies parOrthoCad(r = 0,7) puis par QuickCeph (r = 0,4).Le temps requis par chacune de ces quatre m�ethodes a �et�e�egalement �etudi�e. La m�ethode du QuickCeph est la plusrapide (1,85 minutes) suivie par le HATS (3,40 minutes) puispar OrthoCad (5,37 minutes), et enfin par le pied �a coulissemanuel (8,06 minutes).Nous remarquons �egalement qu’il y a eu une �evolution dans lam�ethode de mesure appliqu�ee dans les �etudes utilisant lesdimensions dentaires pour diverses applications orthodon-tiques. Ainsi :— le pied �a coulisse manuel avec vernier fut utilis�e par Harris[12], Terk et Assor [13] et Santaro et al. [14] ;— le pied �a coulisse �electronique a �et�e utilis�e par Baydas et al.[15], Yusal et Sari [16], Fattahi et al. [17], Puri et Pradhan [18]et Poosti et Jalali [19].D’autres, profitant du progr�es technologique, ont choisi d’uti-liser la m�ethode informatis�ee : Regragui et al. [20], Paredes etal. [21] et Othman et Harradine [22].

Conclusion

Au terme de ce travail, nous pouvons conclure que, �a l’oppos�edu pied �a coulisse manuel sans utilisation du vernier, lesm�ethodes de mesure des dimensions dentaires aussi bienpar le pied �a coulisse num�erique, par le pied �a coulisse analo-gique avec vernier et par l’outil informatique ont la memefiabilit�e et la meme pr�ecision.Pour cela, le choix de l’utilisation de lam�ethode la plus int�eres-sante d�ependra de leurs caract�eristiques.L’outil informatique utilise des logiciels tr�es cou^teux, exige del’utilisateur des connaissances techniques appropri�ees,

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Salwa REGRAGUI et al.

and requires a stage for digitalization or cast scanning. On theother hand, the automation of the measuring process savestime while the data can be used again for other applications.

The digital or electronic caliper is easy to read, quick andaccurate while still rather costly.

The analog or manual caliper provides the same resultsalthough accurate reading of the results requires greater con-centration and more time. It remains the less expensive of theinstruments.Consequently, we can conclude that for purposes of toothmeasurement the manual caliper is adequate provided oneuses a vernier. However, the ideal solution would consist inthe digital calliper, which combines ease-of-use, reliabilityand rapidity or, better still, in the computerized instrumentwhich makes available to orthodontists all the benefits of IT.

Conflict of interest statement

None.

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n�ecessite une �etape de num�erisation ou de scan des mou-lages, mais permet un gain de temps par automatisation desmesures, ainsi que l’utilisation des donn�ees pour diversesapplications.Le pied �a coulisse num�erique ou �electronique, quant �a lui,permet une lecture facile, rapide et pr�ecise, mais reste unpeu on�ereux.Le pied �a coulisse analogique oumanuel permet d’aboutir auxmemes r�esultats sauf que la lecture des mesures avec pr�eci-sion n�ecessite plus de concentration et de temps. Il reste lemoins on�ereux par rapport aux autres outils.De ce fait, nous d�eduisons que, pour la mesure des dimen-sions dentaires, nous pouvons nous contenter de la m�ethodeavec le pied �a coulisse manuel �a condition d’utiliser le vernier.Cependant, l’id�eal serait d’utiliser le pied �a coulisse num�eriquequi allie facilit�e, fiabilit�e et rapidit�e oumieux encore, de profiterdu progr�es technologique et d’appliquer les possibilit�esoffertes par l’informatique au domaine de l’orthop�ediedentofaciale.

Conflit d’int�eret

Aucun.

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